混合卫星-地面无线网络中的安全速率最大化问题

本文研究了存在窃听情况下混合卫星-地面无线通信网络中的安全速率最大化问题,卫星网络作为主网络,地面蜂窝网络作为次级网络,二者一起构成混合卫星-地面无线网络。在混合网络中假设所有节点的信道状态信息完全已知,同时卫星主网络与存在地面窃听用户的地面次级网络频谱共享。首先,基于安全速率最大化准则,以卫星主用户安全速率最大化为目标函数,地面次级用户的信干噪比门限和地面基站的发射功率满足要求为约束条件建立优化问题。其次,为了更好地求解优化问题,本文利用了基于变量替换和泰勒估计的迭代算法将原始非凸的优化问题转化为便于求解的半正定规划且满足凸形式的优化问题,并通过标准的数学工具包得到优化问题的最优解。最后,计算机仿真结果证实了所提算法的有效性及可行性。

基于多天线中继的卫星-地面混合无线通信系统上行链路性能分析

研究了Rayleigh-Rician非对称衰落信道下,以基站作为固定增益放大转发(AF)中继的卫星-地面混合无线通信系统上行链路性能。首先利用信道状态信息(CSI)得到中继配置多天线时系统的最大输出等效信噪比(SNR)。基于特殊函数推导出系统中断概率(OP)和概率密度函数(PDF)的解析表达式,并进一步得到各种调制方式下系统平均误符号率(ASER)的理论计算公式。最后通过无穷级数展开推导出高信噪比时平均误符号率的渐近闭合表达式,分析系统能获得的分集增益和阵列增益。计算机仿真表明所提出的性能分析方法的正确性,分析了天线数量和信道参数对卫星-地面混合无线通信系统性能的影响,为实际系统设计提供了参考和依据。

面向卫星-地面协同通信系统的物理层安全传输设计

为增强多窃听者场景下的卫星-地面协同通信系统数据传输安全性,首先建立以卫星链路物理层安全传输速率最大化为优化准则、地面链路传输质量和信号发送功率为约束条件的卫星-地面协同传输优化问题。由于该优化问题的非凸性,随后通过引入辅助变量,将原问题分解为主、次两个子问题进行迭代求解,其中主问题为一维搜索问题,次问题则需进一步借助半正定松弛和矩阵变换方法转换为等价凸优化问题。最终,提出一种基于物理层安全的卫星-地面协同传输设计方案。计算机仿真结果表明,信号发射功率和卫星天线数的增加可提升系统安全速率,而窃听者数量的增加则会使得系统安全性降低。

SCPS-TP协议在卫星通信系统中的应用研究

将空间互联网协议SCPS-TP用于卫星通信系统中,并以SCPS-TP所使用的Vegas拥塞控制策略为基础,借鉴了TCP Hybla协议慢启动阶段拥塞窗口增长策略,同时对发生丢包及超时情况的拥塞窗口和慢启动阈值的变化进行了修改,从而提出了一种更适合于卫星通信链路应用的改进型Vegas方法。对该方法在GEO卫星通信系统链路中的应用进行了NS2软件仿真,并与TCP Vegas和TCP NewReno方法进行比较与分析。结果表明,该改进型Vegas拥塞控制策略的平均吞吐量较TCP Vegas有15%的提高。

混合卫星-地面协同网络的误符号性能

该文研究了直达径满足阴影莱斯分布,中继链路满足阴影莱斯/瑞利分布的混合卫星-地面协同网络的误符号性能。基于最大比合并准则,首先推导了直达径和中继链路的矩生成函数解析式。然后,计算出系统平均误符号率的理论表达式和高信噪比条件下的渐进解来分析系统的分集度和阵列增益。最后,通过仿真验证了理论分析的正确性。

TerreStar-I大型通信卫星将于2007年发射

2006年11月上旬，阿里安航天公司与TerreStar网络公司签署了一份卫星发射合同。TerreStar-I卫星将成为迄今世界上发射的最大的静止轨道商业通信卫星，卫星发射窗口定于2007年11月，从法属圭亚那库鲁航天中心搭乘阿里安-5火箭发射升空。

阿里安-5火箭成功发射2颗通信卫星

9月25日,阿里安-5ECA型运载火箭发射地平线-3e和阿塞航天-2/国际通信卫星-38通信卫星.地平线-3e卫星上的高通量C频段和Ku频段转发器将带来30Gbit/s的容量,用于向亚太和北美提供航空和海事移动服务,并支持政府网络化应用.

领导-跟随协同飞行无人网络的通信容量分析

基于通信与控制一体化的思路,对协同飞行无人机网络进行了研究,提出了领导-跟随协同控制设计和通信容量分析方法。该方法首先选取并控制一架领导者无人机引导整个网络飞行,在部分跟随者获取领导者状态信息的情况下可实现所有跟随者分布式交互及运动协同,其特点是过程简单及易于分析和应用;基于莱斯衰落信道分析了网络链路的通信容量,并推导了在协同飞行运动收敛过程中链路通信容量的下界。仿真实验结果表明,所提方法在领导-跟随协同网络中能够使编队运动按期望规律飞行,同时无人机间链路的通信容量存在不为零的下界,与理论分析一致。

基于GEO通信卫星的低轨航天器数据通信协议研究

在分析传统低轨航天器数据传输方式的基础上,提出了一种基于地球静止轨道(GEO)通信卫星数据传输的网络结构及相应的双协议栈设计。该网络结构根据低轨航天器特点及双层卫星网络的优势,在低轨航天器上设计双协议栈,即低轨航天器与地面站之间的链路使用空间通信协议标准-传输协议(SCPS-TP),低轨航天器与通信卫星之间的链路使用利克里德传输协议(LTP)。同时,整个网络中实现两个协议转换网关,即低轨航天器网关实现SCPS-TP协议与LTP协议之间的转换,地面网关实现SCPS-TP协议与传输控制协议(TCP)协议之间的转换。仿真结果表明:低轨航天器采取双协议栈(SCPS-TP/LTP)的传输速率优于单一采取TCP协议,可为低轨航天器的数据传输任务应用提供技术基础。

卫星网络下行链路基于NOMA的公平功率分配方案

非正交多址接入(NOMA)技术依靠大幅度提高资源利用率和系统容量的优势逐渐取代正交多址接入(OMA)技术,目前的卫星通信系统仍以正交多址接入技术为主,这将无法在未来满足庞大的用户需求。文中提出将5G的NOMA技术应用于卫星通信中,并提出一种可实现的基于用户公平性的功率分配方式及对其系统性能造成的影响进行分析。将NOMA技术应用于卫星网络模型中,并且对比了两种基于用户公平性的功率分配方案的性能,以用户最低速率作为约束条件,建立取得最优的用户公平性的设计方案。仿真结果显示,卫星通信系统在NOMA下的系统容量相对于在OMA系统下的系统容量提高了约0.8 dB,由于基于用户公平性的功率分配方式,信道较差的用户在性能上提高约1.1 dB。

一种SUTN网络中用户接入信道的调度算法

针对多用户的卫星-无人机-地面通信网络(SUTN)的用户接入信道问题,提出基于遍历容量的调度算法(ECSA)。卫星通过空间光通信(FSO)向无人机(UAV)传输数据;UAV采用无线通信射频(RF)链路向用户传输数据。ECSA算法通过推导无人机端和用户端的信噪比,再推导出信噪比的概率密度函数,然后依据概率密度函数计算用户的遍历容量;最后,依据公平原则,并结合用户的遍历容量,计算用户的目标函数,将具有最大的目标函数值的用户优先接入信道。仿真结果表明,相比于轮流调度算法,提出的ECSA算法有效提高了系统容量。

工作在低衰落范围内系统的卫星—地面线路上的衰减预测

1.前言在卫星一地面通信线路中应用毫米波波段时,认为系统应工作在较低的衰落范围内(即≤10dB)。这可通过利用衰落对抗来达到,如自适应时分多址和上行功率控制等。不管采用什么样的系统环境,在频率为20GHz 以上,衰落≤10dB 时,则必须考虑比在11/14GHz 时更多的能引起衰减的辅助因素。这些包括大气层中气体的吸收、大气层湍流的闪烁、雨衰减以及冰和水云的衰减等。

新一代宽带通信卫星系统网络同步方案

网络同步是卫星通信系统的关键技术。针对基于MF-TDMA/TDM体制的新一代宽带多媒体通信卫星系统,提出了网络同步的总体方案;在此基础上,分别设计了上下行链路的帧同步结构和信号流程,并对捕获、失同步后的快速恢复和定时控制方案等关键问题进行了探讨。

利用激光进行卫星─地面通讯

利用激光进行卫星─地面通讯采用红外激光能在空间建立信息“桥”，每根光束每秒钟可在卫星间传送十亿比特信息，而目前数字电视卫星上采用的最快无线电系统每秒只能传送２０００多万比特信息。ＴｈｅｒｍｏＴｒｅｘ公司研制的新系统名为Ｌａｓｅｒｃｏｍ。传统系统传递信...

防务纵览

加拿大将从美国采购'黑杰克'监视无人机据防务世界网站2016年8月29日报道,加拿大已经与美国签署价值1420万美元的合同,采购'黑杰克'小型监视无人机。RQ-21A黑杰克是小型无人机,它将通过空中监视和侦察为加拿大陆军提供持久的、实时情报。无人机系统包括5架无人机、2个地面控制站和1个发射与恢复系统。每一架无人机都能够提供长达12小时、覆盖100千米的监视范围。